Лекции по дисциплине «использование интернет-технологий в преподавании математических дисциплин» Специальность «Информатика, теория и методика преподавания иностранных языков и культур»

Вид материала

Содержание

Информационные ресурсы Интернета по математике.
Информационные ресурсы
Общая информация
Научно-образовательные проекты
Сайт «Математика» - для учеников и учителей
Л.Ф. Федорова

Подобный материал:

ЛЕКЦИИ

По дисциплине «использование интернет-технологий в преподавании математических дисциплин»

Специальность «Информатика, теория и методика преподавания иностранных языков и культур »

Тема: 3 «Библиотеки алгоритмов и программ»

Лекция : ««обзор информационных ресурсов Интернета по математике»

библиотеки текстов программ. библиотеки статей по математической тематике.

Математические сайты. библиотеки статей по математической тематике .

библиотеки текстов программ. библиотеки статей по математической тематике.

Кроме перечисленных универсальных библиотек алгоритмов существует множество специализированных, которые можно найти, воспользовавшись любыми поисковыми системами. Так по адресу ссылка скрыта находятся процедуры для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, описанные в книге [ХНВ86]. Те, кто программирует на языке Pascal, может найти реализацию многих численных методов по следующей ссылке: ссылка скрыта. Для любителей объектно-ориентированного программирования предназначен сайт ссылка скрыта.

Из ресурсов на русском языке отметим сайт библиотеки численного анализа НИВЦ МГУ (ссылка скрыта), уже упоминавшийся выше проект Exponenta (enta.ru), библиотеку алгоритмов, размещенную по адресу ссылка скрыта и сервер параллельных вычислений ссылка скрыта.

Математические сайты. библиотеки статей по математической тематике .

Информационные ресурсы Интернета по математике. обзор информационных ресурсов Интернета по математике; поиск и просмотр математической литературы; математические конференции в Интернете.

Информационные ресурсы

Здесь мы перечислим сайты, содержащие полезную информацию, необходимую в научной работе и обучении. Как и в предыдущих разделах этой главы, мы ограничимся наиболее полными и постоянными ресурсами.

Общая информация

Самую разнообразную информацию можно найти на сайтах различных обществ и объединений:

Российская Академия наук: ссылка скрыта;
Американское математическое общество: ссылка скрыта;
Европейское математическое общество: ссылка скрыта;
Европейское физическое общество: ссылка скрыта;
Американское физическое общество: ссылка скрыта;
Американский институт физики: ссылка скрыта.

Фонды поддержки научных исследований:

Российский фонд фундаментальных исследований: ссылка скрыта;
Фонд “Университеты России”: ссылка скрыта;
Американский фонд CRDF содействия научному сотрудничеству со странами СНГ: ссылка скрыта;
Европейский фонд INTAS содействия научному сотрудничеству со странами СНГ: ссылка скрыта.

Новости об исследованиях и событиях в области вычислительной математики можно регулярно получать на свой электронный почтовый адрес, подписавшись на дайджесты численного анализа (ссылка скрыта) и немецкого общества научных вычислений (ссылка скрыта).

Конференции

Объявления о проводящихся конференциях в области математики и ее приложений можно найти на страницах перечисленных выше обществ, а также они размещаются по следующим адресам:

База данных о конференциях Netlib: ссылка скрыта;
База данных Atlas: ссылка скрыта.

Список конференций в области физики можно посмотреть на странице Европейского физического общества: ссылка скрыта.

Научно-образовательные проекты

ссылка скрыта
ссылка скрыта

За многие годы эволюции компьютера и одновременно с развитием языков и методов программирования были разработаны так называемые специализированные научные пакеты - программы для автоматического выполнения широкого класса сложных научных расчетов. "Основными признаками" таких программ в отличие от, скажем, обычной программы, реализующей какой-то конкретный расчет, является их универсальность - возможность решения широкого круга задач, и высокая интерактивность, обычно связанная с наличием собственного высокоуровневого языка программирования. В настоящее время известны десятки научных пакетов. Большинство из них зарождалось при кафедрах университетов, поддерживалось небольшими группами энтузиастов. На протяжении своей эволюции такие программы переживали этапы взлета и падения популярности, и в большинстве случаев не имели особого коммерческого успеха. В последние годы среди научных пакетов выделились бесспорные лидеры. Это - мощнейшая среда инженерных расчетов MATLAB/Simulink, продвинутые пакеты символьной математики Mathematica и Maple и "суперкалькулятор" Mathcad.

Сайт ссылка скрыта был задуман как научно-образовательный сайт для обмена информацией между пользователями научных пакетов и способствующий более широкому использованию математического программного обеспечения в науке и образовании. Спонсором сайта выступает ссылка скрыта - дистрибьютер большинства математических пакетов на российском рынке

Говоря о математических пакетах, стоит сразу упомянуть, что их знание, конечно же, не заменяет фундаментального математического образования, и что на каком-то этапе они даже "мешают" студенту в изучении математики. В то же время современные научные исследования настолько сложны и требуют настолько масштабных вычислений, что без знания нескольких математических пакетов невозможно стать инженером или научным работником. Вопрос стоит лишь в том, на каком этапе, и какими жертвами будут получены эти знания. В большинстве технических вузов просто нет курсов, посвященных научным программным пакетам, и студенты сталкиваются с необходимостью их самостоятельного изучения уже на этапе написания диплома. Миссия нашего сайта - заполнить этот пробел в системе технического образования, предложив студентам всевозможные учебные материалы, консультации и примеры, касающиеся научных пакетов.

При достаточно глобальных целях, необходимо понимать и высокую ответственность, которая стоит перед нами - предложив использовать математический софт, необходимо одновременно дать понять студенту, что главное - это не кажущаяся простота решения задачи на компьютере, а твердое знание теоретических основ. Именно исходя из этого принципа, был создан ссылка скрыта на нашем сайте. Интернет-класс создавался на протяжении многих месяцев и сейчас содержит около сотни тем, охватывая все разделы высшей математики, преподаваемой в вузах. Для каждой темы дается краткое теоретическое введение, включающее основные определения и теоремы, формулировка задач и их решение в одном или нескольких математических пакетах.

Большое внимание на Exponenta.ru уделяется и достижениям самих студентов. Для этого на сайте существует специальный раздел - ссылка скрыта, где мы размещаем задачи, решенные студентами, причем решенные с использованием математических пакетов. На данный момент в разделе собрано свыше 130 работ. Стоит отметить, что все размещаемые работы проверяются на "правильность". При этом уровень некоторых из студенческих задач оказывается настолько высоким, что их скорее можно рассматривать в качестве самостоятельных научных работ. Все присылаемые в Банк задач работы участвуют в конкурсе, результаты которого подводятся один раз в семестр. В январе этого года были подведены итоги 9-го конкурса, близится к завершению 10-й конкурс, чьи итоги будут подведены в конце мая 2005 года. Стоит отметить, что по традиции главным призом конкурса является лицензионный дистрибутив одного из математических пакетов.

Как уже отмечалось выше, к сожалению, внедрение математических пакетов в учебный процесс осуществляется редкими преподавателями-энтузиастами. Кафедры, на которых читаются лекции и семинары по MATLAB , Maple и т.п. или культивируются собственные математические пакеты, равномерно разбросаны по бескрайним просторам постсоветского пространства. Поэтому большую роль играет обмен опытом между преподавателями из различных вузов. Для осуществления такого обмена на Exponenta.ru был создан раздел методических разработок. В разделе размещаются публикации преподавателей вузов, ориентированные на внедрение математических пакетов в учебный процесс. К настоящему моменту в разделе ссылка скрыта было опубликовано более сотни разработок, среди которых есть и полноценные учебники. В рамках конкурса методических разработок, результаты которого, как и для студенческих задач, подводятся один раз в семестр, нами было вручено девять призов - лицензионных математических программ.

Мы также собираем и размещаем на сайте информацию о конференциях, семинарах и новинках книжного рынка, так или иначе затрагивающих область научного софта. Имеется раздел ссылка скрыта, где можно найти дистрибутивы многих распространяемых бесплатно программ.

Большую роль в обмене информацией между пользователями научных пакетов играют ссылка скрыта. Уникальные в своем роде для российского Интернета они смогли привлечь к себе не только простых пользователей, но и известных экспертов, сотрудничающих с производителями научного софта, авторов книг о научном софте. Благодаря форумам студенты могут общаться со своими коллегами из других вузов, задавать вопросы преподавателям. Очень часто простой вопрос, заданный на одном из форумов, перерастает в интересную дискуссию, сопровождающуюся демонстрацией собственных программных кодов, рисунков.

Мы понимаем, что далеко не все российские вузы, в особенности вузы из удаленных регионом, могут позволить себе постоянный доступ в Интернет для всех студентов. В связи с этим мы решили распространять локальные копии Exponenta.ru, которые можно разместить в локальной сети вуза, чем значительно облегчить доступ к информации на сайте. С момента начала акции по распространению локальных копий по настоящее время копии Exponenta.ru были установлены в сетях более чем 200 вузов России и стран СНГ.

Еще одной акцией Exponenta.ru является бесплатный хостинг для разработчиков сайтов естественнонаучной тематики. В рамках этой акции в домене exponenta.ru было размещено около десятка функционирующих сайтов. Круг интересов этих сайтов достаточно широк - представлены сайты отечественных разработчиков научного софта, сайты с курсами лекций и методическими разработками, сайты посвященные программе для верстки научных текстов TeX.

Что касается будущего, в ближайшее время мы планируем провести работы по обновлению внешнего вида сайта и систематизации представленной на нем информации. Это желание связано с тем, что сайт Exponenta.ru был создан почти пять лет тому назад, когда общепринятые стандарты веб-дизайна еще не были столь высоки как сейчас. Обновляя сайт, мы не собираемся менять весьма успешную концепцию Exponenta.ru, позволяющую нам удерживать высокие места в рейтингах.

Помимо обновления Exponenta.ru мы готовим абсолютно новый и очень интересный Интернет-проект - проект по интерактивным онлайн-вычислениям. В нескольких словах, речь идет о возможности некоторых из математических пакетов, например Mathcad и Mathematica, работать в режиме серверного приложения. Используя веб-интерфейс посетитель будущего сайта сможет задавать параметры задачи, вводя в специальные диалоговые окна веб-страницы значения переменных, выражения для функций и т.п. После этого математический пакет, установленный на сервере, будет рассчитывать задачу и возвращать результат. Используя такую технологию, мы сможем создавать интерактивные примеры Интернет-класса. Кроме того, централизуя вычисления на нашем сервере, мы сможем эффективно бороться с нелегальными распространителями научного софта.

Сайт «Математика» - для учеников и учителей

Компания «МедиаХауз» и факультет педагогического образования МГУ разработали новый образовательный Интернет-ресурс - сайт «Математика» (ссылка скрыта), где ученики и учителя могут получать совершенно бесплатные консультации лучших специалистов МГУ по любым вопросам, связанным с алгеброй и геометрией, - будь то решение задачи или методика преподавания математики в школе.

Отличительной особенностью сайта является формульный редактор, позволяющий посетителям вводить в свои в вопросы формулы. Помимо дистанционных консультаций на сайте имеется постоянно обновляемая база данных, содержащая информацию о вузах России, билеты вступительных экзаменов, интересные статьи, ссылки на образовательные сайты, математические таблицы и формулы.

сайта по теме "Построение сечений в курсе стереометрии"

Н.В. Буренина, школа №106,
Л.Ф. Федорова, гимназия №399, г. Санкт-Петербург

Идея создания сайта по теме "Построение сечений в курсе стереометрии 10 класса" возникла по ряду причин и ставила решение нескольких задач:

учителю, ведущему математику в старших классах, известны определенные трудности, которые возникают в процессе преподавания стереометрии буквально с первых уроков. При знакомстве с аксиомами стереометрии пространственные представления учащихся развиты ещё очень слабо.
Начальные сведения по стереометрии имеют абстрактный характер, усвоение материала строится на заучивании, и таким образом, намечается формализм в знаниях учащихся. Они теряют интерес к предмету, и многие из них считают стереометрию трудным школьным предметом. Нашей задачей было преодоление страха перед пространственным видением материала, возможность проследить все этапы построения сечений.
Рассмотреть в работе наиболее эффектные в практике преподавания в средней школе методы построения сечений, которые не рассмотрены в учебнике геометрии 10 класса:
- метод следа;
- метод внутреннего проектирования;
- комбинированный метод
чтобы сделать процесс построения сечения зрелищным и наглядным; использовать FLАSH-технологии;
подобрать набор упражнений, предусматривающий рассмотрение построения сечений не только, на примере призмы, как это сделано в учебнике геометрии 10 класса под редакцией Л.С. Атанасяна, но и на примере пирамиды;
предусмотреть возможность контроля и самоконтроля при изучении темы (снабдить предложенные задачи решением или подробным комментарием; использовать тестирование);
предусмотреть возможность использования справочного материала по изучаемой теме;
предложить ссылки на ресурсы Интернет по данному вопросу.

Работа может быть полезна для учителей и учащихся. Педагоги могут использовать материал сайта при подготовке и проведении урока, при проверке знаний. Также материал сайта можно рекомендовать для самостоятельного изучения учащимся, не усвоившим тему, пропустившим уроки, переведенным на домашнее обучение и изучающим математику экстерном.

Мы считаем, что данный этап использования новых информационных технологий в образовательном процессе должен быть ориентирован на воспитание культуры работы в новой информационной среде, как у учителей, так и у учащихся. Не секрет, что педагоги в большинстве своем не находят возможность использования НИТ в образовательном процессе, так как сами слабо ориентируются в данном вопросе.

Наиболее благодарными пользователями создаваемых образовательных ресурсов (отдельных тем по учебным предметам или электронных учебников, справочников и т.п.), видимо, являются дети с ограниченными возможностями в области здоровья. Именно они из-за частых пропусков занятий по причине заболевания начинают испытывать трудности в изучении программы. Часто для детей-инвалидов дистанционное обучение является, чуть ли не единственной формой получения качественного образования. Мы будем рады, если наша работа окажется полезной для пользователей Интернет и благодарны за высказанные замечания и предложения.

Мы благодарим ссылка скрытаза огромную работу в данном направлении. Учителя-предметники, прошедшие курс обучения если и не обретают навыков создания собственных сайтов, то перестают испытывать страх при общении с детьми при обсуждении вопросов, связанных с Интернет-технологиями и задумываются над возможностью применения НИТ в образовательном процессе. Именно такие педагоги в дальнейшем и смогут воспитывать у учеников культуру работы с образовательными ресурсами Интернет.

Для начала работы с сайтом обратись по данному адресу:
ссылка скрыта